Занятие курса по выбору по теме: Определение химической формулы металла по экспериментальным данным

В основе занятия лежит исследование по составлению алгоритма для решения
задач на «Определение химической формулы вещества по экспериментальным данным» с
использованием приёма ЗУХ технологии развития критического мышления.

Что известно? Требуется узнать? Расчёт Требуется уточнить (рефлексия)
Что было трудно? Какие вопросы
возникли при решении задачи?
  1. Класс делится на несколько групп. Группе учащихся выдаётся задание,
    которое включает в себя расчётную задачу, карту с таблицей, инструкцию по
    выполнению эксперимента, ящик с реактивами.
  2. В процессе урока учащиеся в группах выполняют задание по карточке
    (Приложение
    1): решают задачу, составляют алгоритм решения и расчётную часть,
    заполняют таблицу.
  3. После выполнения аргументированно выступают с отчётом о решении задачи.
  4. Проводят эксперимент.
  5. После обсуждения результатов работ делаем выводы о том, какой алгоритм
    действий нужен при решении данного типа задач.
  6. Проводим рефлексию: что получилось, какие трудности возникли при решении
    задачи, что нужно для преодоления возникших трудностей.

Цель: изучить приёмы решения данного типа задач.

Задачи:

  1. Учиться подкреплять полученные знания экспериментом.
  2. Учиться работать с веществом и лабораторным оборудованием.
  3. Развивать способность анализировать информацию с позиции логики и
    личностного подхода.
  4. Развивать способность ставить вопросы, вырабатывать новые аргументы,
    принимать решения.
  5. Развивать способность аргументировано убеждать в своей правоте.

Оборудование:

  • штативы с пробирками (5 шт.);
  • держатели для пробирок;
  • спиртовки, спички;
  • газоотводные трубки;
  • ложка для сжигания веществ;
  • штатив лабораторный с лапкой;
  • стеклянная пластинка;
  • асбестовая сетка;
  • прибор для получения газов;
  • чашка Петри с песком;
  • спички, воронка.

Реактивы:

  • раствор HCl, Zn гранулированный;
  • оксид меди (II) CuO, Mg порошок;
  • H2O, Li металлический;
  • оксид железа (II) FeO.

Ход работы

Приложение 2

Техника безопасности.

Работа со спиртовкой.

  1. Не зажигайте одну спиртовку от другой.
  2. Гасите спиртовку только с помощью колпачка.
  3. Не переносите горящую спиртовку с места на место.
  4. Горящая спиртовка должна находиться как можно дальше от прибора для
    получения газов.

Нагревание.

  1. Не забудьте прогреть пробирку. Для этого пробирку, закреплённую в лапке
    штатива, медленно проведите сквозь пламя от донышка до отверстия и обратно.
    Эту операцию повторите несколько раз, чтобы стекло равномерно прогрелось.
    Признаком прогрева стекла можно считать исчезновение запотевания на стенках
    пробирки.
  2. Дно пробирки должно находиться в верхней части пламени.
  3. Если Вы проводите нагревание на спиртовке, следите за тем, чтобы дно
    пробирки не касалось фитиля.

Работа со стеклом.

  1. Помните, что горячее стекло по внешнему виду не отличается от холодного.
  2. Закрепляя пробирку в лапке штатива, не закручивайте сильно винт. При
    нагревании стекло расширяется, и пробирка может треснуть.

Работа с едкими веществами.

  1. При наливании кислоты в прибор для получения газов соблюдайте
    осторожность: прибор и склянку с кислотой держите над столом.
  2. Держите склянку так, чтобы этикетка была повёрнута внутрь ладони.
  3. Если Вы случайно прольёте кислоту, немедленно обратитесь к учителю.

Работа с газами.

  1. Перед выполнением опытов с водородом не забудьте проверить его на
    чистоту.

Алгоритм решения задачи.

  1. Обозначить, какая химическая реакция протекает.
  2. Представить формулу искомого вещества в общем виде, написать уравнение
    реакции.
  3. Обозначить, какие физические величины даны по условию, а какие можно
    записать по уравнению реакции.
  4. Вычислить молярную массу искомого вещества, приняв её за неизвестную
    величину.
  5. Составить пропорцию и решить её.
  6. Найти в ПСХЭ Д.И. Менделеева, какому из элементов соответствует
    найденная молярная ( атомная) масса.
  7. Составить уравнение реакции с найденным веществом.

Инструкции к эксперименту.

Вариант 3. Закрепите пробирку в лапке штатива вертикально. Под
пробирку поместите чашку Петри с речным песком. В пробирку налейте 2 мл воды,
поместите в неё маленький кусочек металлического лития. Что наблюдаете? Соберите
выделяющийся водород. Докажите его наличие.

Вариант 4. В пробирку налейте 1 мл раствора соляной кислоты, поместите
в неё гранулу цинка. Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции.

Вариант 5. Закрепите пробирку с оксидом меди (II) горизонтально в
лапке штатива. Нагрейте пробирку по всей длине, а затем поставьте спиртовку под
пробирку так, чтобы помещённый в неё оксид меди постоянно нагревался. Получите
водород действием соляной кислоты на гранулы цинка в пробирке с газоотводной
трубкой. Проверьте выделяющийся водород на чистоту: поднесите зажжённую спичку к
отверстию газоотводной трубки. Если раздастся сильный хлопок, пропустите водород
и ещё раз поднесите горящую спичку к отверстию газоотводной трубки. Если
раздаётся мягкий хлопок, можно поместить конец газоотводной трубки в пробирку
над нагретым оксидом меди. Опишите свои наблюдения, составьте уравнение реакции.

Вариант 6. Поместите в ложку для сжигания веществ небольшую щепотку
магниевой стружки. Сожгите магний над пламенем спиртовки. Что наблюдаете?
Остудите ложку для сжигания веществ, затем соскоблите полученный оксид магния
стеклянной трубочкой в пробирку, прилейте 1 мл соляной кислоты. Опишите
наблюдения, напишите уравнения реакций.

Правила техники безопасности при работе со спиртовкой.

  1. Проверьте, достаточно ли заполнен резервуар спиртом (2/3 от объёма
    резервуара).
  2. При работе со спиртовкой контролируйте, чтобы диск не смещался.
  3. Фитиль должен находиться в спирте.
  4. При работе не переворачивайте спиртовку во избежание возгорания спирта
    за пределами спиртовки.
  5. Прогревайте пробирки сначала по всей длине, а затем производите местный
    нагрев.
  6. Следите, чтобы нагреваемая пробирка была сухой.
  7. Крепите держатель у основания пробирки.
  8. Тушите пробирку, накрывая колпачком.
  9. При использовании ложки для сжигания веществ не держите руки над
    спиртовкой, не опрокидывайте ложечку, старайтесь находиться вдали от огня.

Правила техники безопасности при работе с веществами.

  1. При пользовании склянкой с реактивами кладите крышки вверх дном.
  2. Приливайте в пробирку небольшое количество раствора.
  3. Работайте аккуратно, не проливайте реактивы. Помните, что многие
    вещества ядовиты, некоторые едкие и агрессивные.
  4. Не пробуйте вещества на вкус.
  5. Мойте руки по окончании лабораторных опытов.
  6. При попадании кислоты на кожу рук вымойте руки большим количеством воды,
    нейтрализуйте кислоту содой.
  7. Не сливайте реактивы из пробирок в склянки с растворами веществ.
  8. Не переливайте растворы из одной склянки в другую.
  9. Не подносите пробирку к носу. Чтобы определить запах у вещества, нужно
    подогнать к себе рукой поток воздуха.

Задача 1. При полном восстановлении водородом 14,4 г оксида металла со
степенью окисления +2 образовалось 11,2 г этого металла. Оксид какого металла
был подвергнут восстановлению?

МеО + Н2 = Ме + Н2О М (Fe) = 56 г/моль

Задача 2* (домашняя задача). При растворении металла в хлороводородной
кислоте образуется хлорид металла с содержанием хлора 56 массовых %, а при
сгорании этого же металла в атмосфере хлора образуется хлорид с содержанием
хлора 66 мас. %. Определите исходный металл. Приведите уравнения соответствующих
реакций.

Задача 3. Металл А, самый лёгкий из всех известных металлов, хорошо
растворяется в воде выделением газа В и получением щелочного раствора. Газ В
легко горит с образованием вещества С. Определите, какой металл взят для опыта,
если его масса 0,7 г, а объём выделившегося газа В равен 2,24 л. (Li)

Задача 4. Для реакции с 36,5 г соляной кислоты был взят металл массой
32,5 г. Определите, какой металл вступил в реакцию с соляной кислотой. (Zn)

Задача 5. При полном восстановлении водородом 16 г оксида металла со
степенью окисления +2 образовалось 12,8 г этого металла. Оксид какого металла
был подвергнут восстановлению? (CuO)

Задача 6. Сожгли 6 г неизвестного двухвалентного металла в избытке
кислорода. Получили оксид металла, который полностью растворили в растворе,
содержащем 7,3 г соляной кислоты. Определите исходный металл. (Mg)

Следующий: